分数阶傅里叶变换改进算法在时频分析中的应用

本文对现有分数阶傅立叶变换算法进行改进,并将其应用于非平稳信号时频分析中,从计算速度、计算精度、算法稳定性等角度与现有分数阶傅立叶变换算法进行对比分析,通过算例对比验证改进算法的优势,然后将改进算法应用于非平稳信号时频谱获取,并与基于短时傅立叶变换的时频谱获取方法进行对比,改进算法计算结果稳定,计算速度较快.基于分数阶...     

倒频谱分析研究

前言倒频谱分析虽然被人们了解已有相当长的时间了,但是它在1965年出现FFT技术之后才得到了广泛应用。倒频谱分析是一种建立在频谱分析基础上,把时间信号中的卷积(频谱中的相乘)在倒频谱中变为相加,而在卷积分解中,变为相减的方法。倒频谱分析用于检测频谱中的任何周期结构,如谐波、边带,也可检测回波的影响。倒频谱分析的应用范围有,含有回波信号的处理(地震和水下信号、测量混响环境中的喇叭、包括地面反射的航空发动     

基于Hilbert变换和跟踪滤波的正弦扫描数据处理方法研究

提出一种针对正弦扫描时间历程数据频谱后处理方法,此方法对控制仪驱动信号进行Hilbert变换获取时间-频率曲线,利用驱动信号与响应信号频率同步的特性,对响应信号进行跟踪滤波获取时间-响应幅值曲线,并最终获得响应信号的频谱。此方法不依赖振动控制仪和带有COLA通道的数据采集系统,并可有效避免正弦约减法等方法带来的泄露和精度不高等问题。     

飞行实测应力分析中的一种频谱分析方法

直升机飞行载荷数据是一种典型的随机信号,对该信号进行频谱分析可以获得信号频谱的组成,摸清信号与系统的特征,有利于判断载荷来源.本文采用傅立叶变换对直升机试飞应力数据进行频谱分析,通过比较两种尾桨安装结构下旋翼5Ω和尾桨2Ω的应变变化情况,有效地辨别出某型直升机尾减机匣飞行实测应力增大的原因.     

基于小波理论的岩体质量声波多参数分级方法

文章在传统的超声波速分级基础上,通过对超声信号的小波变换及频谱分析,提取不同频段的超声波动力学参数,综合考虑超声波运动学和动力学特征,采用系统聚类和逐步回归法确定分级因素、归一化后的多元线性回归法确定分级模式,建立了基于小波理论的岩体质量声波多参数分级方法.经过对比分析,证明新方法可提高声波岩体质量评价方法的可靠性和准确性.     

基3FFT与FHT的新算法

本文首先提出了适合于N=3~m的按频率抽取快速Fourier变换(DIF FFT)与按时间抽取快速Fourier变换(DIT FFT)的新算法,分别导出了算法的一般公式,给出了信号流图,分析了计算复杂性。对于实序列的FFT算法也相应作了探讨,然后按照类似的方式提出了适合于N=3~m的按频率抽取快速Hartley变换(DIF FHT)与按时间抽取快速Hartley变换(DIT FHT)的新算法。最后将本文提出的基3FFT算法、基3FHT算法与其他基3算法进行了比较。结果表明,新算法不仅所需运算量少,优于其他基3算法,而且可进行原位计算,结构简单规则,易用硬件或软件实现。本文算法扩展了FFT算法与FHT算法的可适用范围。     

绕水翼空化非定常动力特性的时频分析

为了解绕水翼附着空化的流体动力特性,用实验方法研究了绕水翼的空化流动现象.实验在空化水洞中完成,采用高速摄像技术观测了不同空化阶段的空穴形态.并测量了水翼所受的升阻力.利用时频分析中的Choi-Williams变换和小波变换对水翼升力信号进行了分析处理,得到了水翼升力信号在不同空化阶段的时频特征.结果表明:在不同的空化阶段,对应于各种不同的空化形态,其流体动力的频谱特性也表现了不同的特点.在没有空化产生时,水翼升力的时频无规则,升力随时间的变化不存在周期性;在片状空化阶段,升力信号变化的频率随着空化数的减小而减小;在云状空化阶段,空穴波动增强,升力信号的周期性更加显著,而此时频率基本不随时间和空化数变化.     

无线寻呼对民航甚高频电台干扰的分析

甚高频电台在民航空中交通管制、航行服务和对空广播通信中起着重要的作用 ,在民航通信导航无线电台站中应用广泛。但是 ,遍布城乡的无线寻呼发射机由于其普遍具有的“三高”特点 (高楼、高塔和高山 ) ,设置集中 ,天线林立 ,功率大 ,2 4小时不间断发射 ;许多发射设备质量低劣 ,使产生的干扰具有信号密集、频谱占有宽、干扰时间长和信号强度大的特点 ,严重污染了电磁环境 ,各种无线电通信业务都深受其害。在 150ＭＨｚ寻呼频段和 1995年以后增加的 2 80ＭＨｚ寻呼频段频率之间 ,很容易产生落入航空无线电频段的互调干扰信号 ,加之在 137～ 13…     

基于HHT的自适应滤波方法在信号处理中的应用

在研究HHT(Hilbert-Huang Transform)理论中经验模态分解方法(EMD)和希尔伯特变换(Hilbert-Huang Transform)方法的基础上,根据IMF信号的时频序列特性,利用聚类算法得到每个时频序列的中心频率和干扰频率,并将与干扰频率对应时刻的IMF时域信号进行分类组合,从而消除IMF信号中的频率混叠问题,实现对信号的自适应滤波。利用所设计方法对实测信号进行自适应滤波分析并与传统数字滤波器滤波数据对比,结果表明提出的方法正确有效。     

用低频频谱分析器简化声频测量

频谱分析器的规格和使用能力经过改进,加之谱平均、谱存储、衰减时间分析等特性,使得今日的频谱分析器的水平不断提高。再借助计算机控制和处理能力的数字处理技术,使频谱分析器成为多用途仪器,因而使实时快速富里叶变换(FFT)分析技术从试验室搬到了现场测试台。     

基于数据采集的变速恒频（VSCF）电源系统交流畸变检测研究

ＶＳＣＦ电源是飞机的关键部件,其输出电压质量必须满足军标。必须快速精确地检测出交流畸变故障。本文详细地介绍了基于数据采集的ＶＳＣＦ电源交流畸变故障检测技术。首先,详细阐述了基于快速傅立叶变换的检测方案和频谱混叠现象的原理,给出了采样频率选择依据。重点介绍了数据采集电路方案,采用８０９６ＢＨ单片机系统,设计出电气隔离及抗干扰电路;抗混频率滤波器;ＭＡＸ１２０高速Ａ／Ｄ转换器及其接口电路。此外还给出了     

倒频谱分析研究(续)

本文是在《倒频谱分析研究》(本刊82年第一期)基础上,进一步讨论倒频谱分析的基本理论,引入Z变换,求证倒频谱与频谱幅值之间的关系。讨论了用倒频谱分析复杂信号。利用声谱上等间距的谐波经倒频谱分析后辨别发音人。本文也是对《倒频谱分析研究》的补遗。     

非平稳脉动压力数据的SPWVD时频分析技术研究

对于高速风洞中进行的非定常流动脉动压力实验,由于传统的Fourier变换无法表示脉动压力频谱特性随时间的变化规律,因此必须借助时频分析工具进行数据处理.根据非定常流动脉动压力信号的特点,通过对几种时频分析方法进行理论分析与比较,确定Smooth Pseudo Wigner-Ville Distribution(SPWVD)方法是比较合适的分析工具.通过对实验数据进行处理,发现SPWVD具有较好的时频聚集性,能够有效地消除二次型分布固有的交叉项干扰;基于SPWVD的时频分析技术能够刻画出某实验舱门开闭过程中脉动压力的能量密度、瞬时功率以及能量谱密度随时间、频率的分布特性与动态变化;在流场参数发生改变时,SPWVD能够正确地反映出脉动压力特性随流动形态的变化.     

撞击流混合器速度信号的Hilbert-Huang变换分析

应用激光多普勒测速系统,对撞击流混合器的流场瞬时速度进行了测量.将Hilbert-Huang变换(HHT)应用于瞬时速度信号的分析,提取出各阶内禀模态函数(IMF)并通过经验模态分解(EMD)对速度信号进行滤波降噪.通过希尔伯特谱分析(HSA)确定了撞击流混合器速度信号的能量分布状况,信号能量集中于低频区,即存在于尺度较大的流体涡旋中.分析速度信号各阶内禀模态函数在不同频段的能量分布与转换,发现不同频段IMF的能量分布与流型转变之间的对应关系.通过能量特征值的提取表明,提高螺旋桨转速有助于强化系统的混合效果.最后将撞击流混合器的流场由内而外划分为中心区、涡旋区和回流区3个部分.     

基于自适应线性调频小波的多孔孔板气液两相流动态差压信号的时频分析研究

气液两相流在流动过程中表现出非平稳的特性,简单的频域分析或时域分析方法不能很好地分析信号的波动特性,所以引入了时频联合分析方法。时频分析能看到气液两相流差压信号的能量强度和密度的分布,通过多次实验发现泡状流时能量主要分布在10~35Hz 的高频段内,能量强度小;弹状流时能量主要集中分布在0~5Hz 低频段和10~35Hz 高频带内,能量明显增大;塞状流时能量主要集中分布在0~5Hz 低频段内,能量强度是3种流型中最大的。为了研究气液两相流的动态特性,通过多孔孔板流量计在水平管气液两相流中采集得到不同流型的差压信号,采用自适应线性调频小波时频分析方法分析动态差压信号。具体步骤:首先分析信号的分解次数,残余的信号能量低于总信号能量的10%,即可认为被完全分解,对分解后的结果进行分析,得到不同流型的时频分布特征,具有很高的时频分辨率,时频谱图中显示出不同流型分量信号的时频分布特征;然后从时频谱图中提取3个特征值建立三维散点图,图中显示了信号特征值和流型之间的关系,并通过散点图分析不同特征值对气液两相流中信号的流型的影响,达到流型识别的目的。Chirplet 变换具有较高的时频分辨率,能消除噪声的干扰,信号的瞬时频率信息可以清楚地显示出来。     

基础简谐激励试验的结构动力学仿真研究

将基础简谐激励试验中少数测点的测量数据结合有限元模型进行结构动力学仿真,可以节省试验时间与费用,方便快速地实现对结构的监控。本文的仿真研究基于动态矩阵变换技术,将少数测量点的测量动响应时间历程数据快速傅立叶变换后在频域下应用矩阵变换计算得到有限元模型缩聚自由度动响应,通过对缩聚自由度动响应数据逆快速傅立叶变换以及缩聚转换矩阵反变换,得到了有限元模型全部自由度动响应时间历程。本文以某工程结构为例进行了仿真,仿真结果与试验结果具有较好的拟合性,验证了本文仿真技术的可行有效性。     

AWGN信道中二维扩展频谱系统的误码率分析

首先对时域、频域二维扩展频谱系统作了简要介绍，与传统的DS-CDMA系统相比，其主要区别是将经时域扩频后的信号复制成多个并行分支，在频域用一组正交的扩频码进行第二次扩频。该系统能更有效地利用传输带宽．实现频率分集，并且由于是二维扩频，所以该系统有更强的多址能力。然后，本文对多载波二维码分多址系统的接收机和发射机进行了较为详细的数学分析，给出了二维扩展频谱系统的工作原理，并且在假设系统完全同步的情况下，推导出了在加性白高斯噪声(AWGN)信道中二维扩展频谱系统的误码率表达式，并给出了相应的误码率特性曲线。     

基于VB的虚拟示波器的研究与设计

针对传统示波器的功能局限,价格昂贵,更新周期长等不足,结合虚拟仪器扩展性强、开发周期短、性能高等优势,以Visual basic 6.0为软件平台,计算机和数据采集卡为硬件平台,开发设计了一种多功能虚拟示波器。该示波器由数据采集、频谱波形显示、时域波形显示、快速傅里叶变换(FFT)、数据存储读取以及参数处理显示模块构成。通过与传统示波器的数据采集、波形显示等功能对比,检测信号结果与传统示波器所测结果吻合,具有界面友好、操作简单、可扩展性强、成本低、失真度小等优点,除了优化传统示波器的基本功能外,还增加了信号的频谱测量分析和数据存储读取功能。     

粗晶材料超声检测信号的小波变换去噪方法

本文研究多尺度小波分析方法在粗晶材料超声缺陷信号增强中的应用。在分析晶粒噪声和缺陷信号频谱分布的基础上，提出一种基于小波变换系数软阈值处理再重构的方法来提高信噪比。实验结果表明，该方法具有很好的去噪效果，增强了缺陷的检出率。     

上游转子对下游静子叶片气动力的影响

为研究轴流压气机下游静子叶片非定常气动力的大小和频率的变化规律,采用在静子叶片表面埋设微型动态压力传感器的方法,在低速单级轴流压气机实验器上进行了静子叶片表面压力的测量。测量了不同轴向间距、不同转速下从近堵塞到近失速的宽广流量范围,并对所测得的静子叶片非定常气动力进行了离散傅立叶变换,以分析其频谱特性。实验结果表明：在转子尾迹的影响下,静子叶片表面的波动频率是转子的尾迹频率及其倍频。转子尾迹频率的高频分量对静子叶片吸力面前缘的影响比对其他位置的影响大。叶片表面的非定常压力和气动力随压气机流量、转速和轴向间距的变化而变化。